JPS63450A - 固体電解質の形成方法 - Google Patents
固体電解質の形成方法Info
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- JPS63450A JPS63450A JP61144133A JP14413386A JPS63450A JP S63450 A JPS63450 A JP S63450A JP 61144133 A JP61144133 A JP 61144133A JP 14413386 A JP14413386 A JP 14413386A JP S63450 A JPS63450 A JP S63450A
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- solid electrolyte
- aluminum plate
- porous aluminum
- plasma spraying
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
- H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
- H01M8/1253—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides the electrolyte containing zirconium oxide
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体電解質の形成方法に関し、特に燃料電池に
係わるものである。
係わるものである。
[従来の技術]
従来、固体電解質(イツトリア安定化ジルコニアが代表
的)の形成法としては、例えば以下の方法が知られてい
る。
的)の形成法としては、例えば以下の方法が知られてい
る。
■焼結法(管又は板)。この方法については、例えば日
化陶カタログに記載されている。
化陶カタログに記載されている。
■EVD法(薄膜; 米国ウェスチングハウス社)。こ
の方法については、例えば「燃料電池(1984) J
高橋武彦に記載されている。
の方法については、例えば「燃料電池(1984) J
高橋武彦に記載されている。
■溶射法(薄膜;通産省・電総研)。この方法について
は、例えばサンシャイン1981. vol 2゜No
、 1に記載されている。
は、例えばサンシャイン1981. vol 2゜No
、 1に記載されている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、従来技術によれば、以下の問題点を有す
る。
る。
■焼結法;薄膜の形成方法が困難であるとともに複雑、
精密な加工が困難である。
精密な加工が困難である。
■EVD法;皮膜の形成速度が遅い。また、皮膜形成時
に1000−1500℃の高温にさらされるため、他物
質に与える影響が大きい。
に1000−1500℃の高温にさらされるため、他物
質に与える影響が大きい。
■溶射法;皮膜の形成速度は速いが、皮膜は多孔質とな
り気体がリークする。
り気体がリークする。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、気孔のない
固体電解質の形成方法を提供することを目的とする。
固体電解質の形成方法を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、プラズマ溶射装置内に被処理材を配置し、内
部雰囲気を所定の圧力に調整して被処理材を予熱した後
、・無機固体電解質を溶射ガンに供給し、プラズマ溶射
を行うことを特徴とし、もって気孔のない固体電解質を
形成できる。
部雰囲気を所定の圧力に調整して被処理材を予熱した後
、・無機固体電解質を溶射ガンに供給し、プラズマ溶射
を行うことを特徴とし、もって気孔のない固体電解質を
形成できる。
[作 用]
本発明によれば、
(1) 低圧雰囲気(to 〜100 Torr)中
でプラズマ溶射を行うと、溶射粒子の飛行速度が著しく
加速されるため、被処理物上での衝突速度が大きくなり
、皮膜中の粒子密度が大きくなる(気孔がなくなる)。
でプラズマ溶射を行うと、溶射粒子の飛行速度が著しく
加速されるため、被処理物上での衝突速度が大きくなり
、皮膜中の粒子密度が大きくなる(気孔がなくなる)。
(2) 低圧雰囲気中でのプラズマ溶射では通常の大
気溶射に比較して使用する溶射粉末の粒径を1/2以下
にできるため、形成される皮膜の密度は大きくなる(気
孔がなくなる)。
気溶射に比較して使用する溶射粉末の粒径を1/2以下
にできるため、形成される皮膜の密度は大きくなる(気
孔がなくなる)。
(3) プラズマ溶射中の雰囲気ガスを任意に選定で
きるため、適切な雰囲気条件下で固体電解質を形成でき
る。
きるため、適切な雰囲気条件下で固体電解質を形成でき
る。
[実施例]
以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。゛
第1′図は本発明に用いられる低圧溶射装置の説明図で
ある。図中の1は低圧容器である。この低圧容器1内に
は、溶射ガン2が溶射ガンサポート3によって支持して
設けられている。前記溶射ガン2には、YSZ粉末供給
ライン4、A r / He供給ライン5が夫々連結さ
れている。また、前記低圧容器1内でかつ溶射ガン2の
前方には例えば23φmX3tmzの多孔質アルミ板6
が配置され、この多孔質アルミ板6の片面はステンレス
製のマスキング治具7によって被覆されている。前記低
圧容器1には、真空ポンプ8が連結されている。
ある。図中の1は低圧容器である。この低圧容器1内に
は、溶射ガン2が溶射ガンサポート3によって支持して
設けられている。前記溶射ガン2には、YSZ粉末供給
ライン4、A r / He供給ライン5が夫々連結さ
れている。また、前記低圧容器1内でかつ溶射ガン2の
前方には例えば23φmX3tmzの多孔質アルミ板6
が配置され、この多孔質アルミ板6の片面はステンレス
製のマスキング治具7によって被覆されている。前記低
圧容器1には、真空ポンプ8が連結されている。
なお、下記の表はこうした構造の装置の主な仕様である
。
。
表
次に、本発明方法について説明する。
まず、多孔質アルミ板6を用意し、マスキング治具7に
より多孔質アルミ板6の片面のみをマスキングした。つ
づいて、このマスキングを行った多孔質アルミ板6を、
低圧容器1の中へ設置した。
より多孔質アルミ板6の片面のみをマスキングした。つ
づいて、このマスキングを行った多孔質アルミ板6を、
低圧容器1の中へ設置した。
次いで、低圧容器1を閉じ、真空ポンプ8により10−
ITorrまで真空引きを行った。更に、低圧容器1中
へ供給ライン4を介してArガスを供給しつつ、雰囲気
を50Torrに調整した。しかる後、溶射ガン2を始
動させ、多孔質アルミ板6上を1 m / sの速度で
走査し、多孔質アルミ板6を100℃程度まで予熱した
。ひきつづき、溶射ガン2へ供給ライン3を介してイ・
ソトリア安定化ジルコニア粉末を供給し、膜厚100u
を目標に溶射を開始した。なお、溶射時の主要条件、使
用粉末の粒度は下記に示す通りである。
ITorrまで真空引きを行った。更に、低圧容器1中
へ供給ライン4を介してArガスを供給しつつ、雰囲気
を50Torrに調整した。しかる後、溶射ガン2を始
動させ、多孔質アルミ板6上を1 m / sの速度で
走査し、多孔質アルミ板6を100℃程度まで予熱した
。ひきつづき、溶射ガン2へ供給ライン3を介してイ・
ソトリア安定化ジルコニア粉末を供給し、膜厚100u
を目標に溶射を開始した。なお、溶射時の主要条件、使
用粉末の粒度は下記に示す通りである。
溶射ガス;ArイHe
溶射時の雰囲気圧力; 50 Torrワーク;回転式
ガン移動速度;1m/s
粉末(YSZ)粒度; < 25a
但し、通常の大気中でのプラズマ溶射に使用する粉末の
粒度は50u以下である。溶射終了後、溶射ガン2を止
め、多孔質アルミ板6が常温付近まで冷却するのを待っ
てから、低圧容器1内へ空気を導入した。この後、低圧
容器1内より多孔質アルミ板6を取出した。
粒度は50u以下である。溶射終了後、溶射ガン2を止
め、多孔質アルミ板6が常温付近まで冷却するのを待っ
てから、低圧容器1内へ空気を導入した。この後、低圧
容器1内より多孔質アルミ板6を取出した。
上記実施例によれば、多孔質アルミ板(Heリーク;
I X 10−3Ace/5ee) 6上にイツトリア
安定化ジルコニアを所定の条件下でコーティングするた
め、その通気量を無くすることができる(Heリーク<
10 ’ Ace/see ) oなお、通常の大気
溶射では10 ′6Ace/secである。また、イツ
トリア安定化ジルコニア皮膜の導電率を測定したところ
、焼結品と同等の性能を有しており、本発明により得ら
れた皮膜は良好な導電率を有していることが確認された
。
I X 10−3Ace/5ee) 6上にイツトリア
安定化ジルコニアを所定の条件下でコーティングするた
め、その通気量を無くすることができる(Heリーク<
10 ’ Ace/see ) oなお、通常の大気
溶射では10 ′6Ace/secである。また、イツ
トリア安定化ジルコニア皮膜の導電率を測定したところ
、焼結品と同等の性能を有しており、本発明により得ら
れた皮膜は良好な導電率を有していることが確認された
。
[発明の効果〕
以上詳述した如く本発明によれば、気孔のない特性の良
好な固体電解質の形成方法を提供できる。
好な固体電解質の形成方法を提供できる。
図は本発明の一実施例に係る固体電解質の形成 2方法
に用いられる低圧溶射装置の説明図である。 1・・・低圧容器、2・・・溶射ガン、3・・・溶射ガ
ンサポート、4.5・・・供給ライン、6・・・多孔質
アルミ板、7・・・マスキング治具、8・・・真空ポン
プ。
に用いられる低圧溶射装置の説明図である。 1・・・低圧容器、2・・・溶射ガン、3・・・溶射ガ
ンサポート、4.5・・・供給ライン、6・・・多孔質
アルミ板、7・・・マスキング治具、8・・・真空ポン
プ。
Claims (1)
- プラズマ溶射装置内に被処理材を配置し、内部雰囲気
を所定の圧力に調整して被処理材を予熱した後、無機固
体電解質を溶射ガンに供給し、プラズマ溶射を行うこと
を特徴とする固体電解質の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61144133A JPS63450A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 固体電解質の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61144133A JPS63450A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 固体電解質の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63450A true JPS63450A (ja) | 1988-01-05 |
Family
ID=15354982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61144133A Pending JPS63450A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 固体電解質の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63450A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0374059A (ja) * | 1989-04-17 | 1991-03-28 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 固体電解質燃料電池における電解質の薄膜形成方法および固体電解質燃料電池 |
WO2002019455A2 (de) | 2000-08-30 | 2002-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum herstellen einer festkeramischen brennstoffzelle |
WO2007096957A1 (ja) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | ポーラス金属の気孔形態制御方法 |
US7364798B2 (en) | 1999-12-10 | 2008-04-29 | Tocalo Co., Ltd. | Internal member for plasma-treating vessel and method of producing the same |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61144133A patent/JPS63450A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0374059A (ja) * | 1989-04-17 | 1991-03-28 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 固体電解質燃料電池における電解質の薄膜形成方法および固体電解質燃料電池 |
US7364798B2 (en) | 1999-12-10 | 2008-04-29 | Tocalo Co., Ltd. | Internal member for plasma-treating vessel and method of producing the same |
WO2002019455A2 (de) | 2000-08-30 | 2002-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum herstellen einer festkeramischen brennstoffzelle |
WO2002019455A3 (de) * | 2000-08-30 | 2003-06-05 | Siemens Ag | Verfahren zum herstellen einer festkeramischen brennstoffzelle |
US7141271B2 (en) | 2000-08-30 | 2006-11-28 | Siemens Power Generation, Inc. | Method for producing a solid ceramic fuel cell |
WO2007096957A1 (ja) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | ポーラス金属の気孔形態制御方法 |
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